第三章生態系統第三節生態系統中的能量單向遞減流動課后篇鞏固提升必備知識基礎練1.下列哪一項不是每一個營養級都具有的能量流動方向?()A.分解者B.下一營養級C.生長、發育和繁殖D.呼吸散失答案B解析食物鏈中的最高營養級不能被其他生物捕食,則其固定的能量不會流入下一營養級。2.下列關于生物量和生產量的敘述,正確的是()A.生物量和生產量的單位通常用g/(m2·a)表示B.凈次級生產量都用于次級生產者自身的生長C.次級生產量大小與次級生產者的能量轉換效率有關D.頂極群落的生物量不再增加,物種組成保持不變答案C解析生物量的單位為g/m2或J/m2,生產量的單位應為g/(m2·a)或J/(m2·a),A項錯誤;凈次級生產量=同化量-呼吸量,凈次級生產量就是次級生產者用于生長和繁殖的能量,B項錯誤;次級生產量大小與次級生產者的能量轉換效率有關,C項正確;頂極群落的生物量不再增加,物種組成保持相對穩定,D項錯誤。3.下列關于生態系統能量流動的描述,不正確的是()A.生態系統中的能量輸入特指綠色植物的光合作用B.生態系統中的能量傳遞包括不同生物通過捕食關系傳遞能量C.生態系統中的能量轉化包括光合作用固定光能、細胞呼吸分解有機物合成ATP等D.生態系統中的能量最終通過呼吸作用以熱能的形式散失出去答案A解析生態系統中的能量輸入包括綠色植物的光合作用和化能合成細菌的化能合成作用,A項錯誤;在生態系統中,不同生物之間可通過捕食關系進行能量的傳遞,B項正確;能量轉化包括光合作用中將光能轉化為化學能、細胞呼吸中將有機物中的化學能轉化為ATP中活躍的化學能等,C項正確;生態系統中的能量最終通過呼吸作用以熱能的形式散失出去,D項正確。4.如圖是某生態系統一條食物鏈中的三個種群一年內能量流動統計的部分數據,下列有關敘述不正確的是()A.三個種群組成的食物鏈是Ⅱ→Ⅰ→ⅢB.種群Ⅱ全部生物呼吸消耗的能量為5.45×107kJC.不同營養級之間能量的流動以有機物為載體D.第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率為20%答案B解析能量流動的特點是單向流動、逐級遞減,根據三個種群同化的能量的數值可知,三個種群組成的食物鏈是Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ,A項正確;種群Ⅱ同化的能量=呼吸消耗的能量+被種群Ⅰ同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量,根據圖中數據可知,種群Ⅱ呼吸消耗的能量=(111.0-15.0-41.5)×106kJ-分解者利用的能量=5.45×107kJ-分解者利用的能量,結果應小于5.45×107kJ,B項錯誤;生態系統中的能量以有機物為載體在不同營養級之間流動,C項正確;第二營養級到第三營養級的能量傳遞率為3.0÷15.0×100%=20%,D項正確。5.下列四種現象中,不適宜用生態系統中能量流動規律進行合理分析的是()A.虎等大型肉食動物容易成為瀕危物種B.藍細菌易在富營養化水體中爆發C.飼養牛、羊等動物成本低、產量高D.巨大的藍鯨以微小的浮游動物為食答案B解析虎等大型肉食動物通常占據食物鏈的最高營養級,能量沿食物鏈單向流動、逐級遞減,營養級越高,所具有的能量越少,高營養級的動物容易成為瀕危物種;在富營養化的水體中,N、P含量高,藍細菌會爆發式繁殖,該現象不適宜用能量流動規律來分析;牛、羊屬于初級消費者,直接從生產者獲取食物,獲得的能量多,因此成本低、產量高;巨大的藍鯨以微小的浮游動物為食,能量流動經歷的環節少,藍鯨獲得的能量多。6.下列有關生態系統營養級、能量流動的敘述,正確的是()A.生態金字塔是指各營養級之間的某種數量關系B.英吉利海峽各營養級的生物量金字塔都是倒置的C.次級消費者同化量只有初級消費者同化量的10%,體現了能量流動的單向性D.各營養級流向分解者的同化量包括其產生的糞便和尸體中的能量答案A解析生態金字塔是指各營養級之間的某種數量關系,A項正確;在英吉利海峽中,當單細胞藻類作為生產者時,第一、第二營養級生物量金字塔是倒置的,但不是各營養級的生物量金字塔都是倒置的,B項錯誤;次級消費者同化量只有初級消費者同化量的10%,體現能量流動逐級遞減,但未體現單向性,C項錯誤;各營養級流向分解者的同化量包括其尸體殘骸及下一營養級產生的糞便中的能量,D項錯誤。7.現有草原上的一條食物鏈:草→兔→狼。已知圖中的a代表狼攝入的能量,則下列相關敘述錯誤的是()A.生態系統中的能量初始來源不是只有太陽能B.b代表狼糞便中的能量,c代表狼同化的能量C.e中的能量可用于狼的生長和繁殖D.若狼被大量捕殺,則兔的數量會持續上升答案D解析生態系統中的能量初始來源不是只有太陽能,還有化能合成細菌固定的化學能,A項正確;b代表狼糞便中的能量,c代表狼同化的能量,B項正確;根據分析可知,e中的能量可用于狼的生長和繁殖,C項正確;在“草→兔→狼”這條相對獨立的食物鏈中,若狼被大量捕殺,則兔的數量會因為天敵的大量消失而快速增加,當達到一定值后,兔數量會因食物、種內斗爭等因素而減少,所以兔的數量先增加后減少,最后趨于穩定,D項錯誤。8.在同一自然生態系統中,下列有關生產量和生物量的說法,不正確的是()A.初級生產量一定大于次級生產量B.生物量金字塔一定不能倒置C.營養級越低,凈生產量一般越高D.生產量、生物量不是一成不變的答案B解析在自然生態系統中,由于自養生物呼吸散失的能量不能再被利用,自養生物同化量中只有部分能量傳遞給下一個營養級,所以初級生產量一定大于次級生產量,A項正確;生物量金字塔可能出現倒置現象,如海洋里面,浮游植物個體小,生活史短,所以存在某時刻浮游植物的生物總量小于浮游動物的,B項錯誤;高營養級生物的同化量來自低營養級生物的凈生產量,所以營養級越低,凈生產量一般越高,C項正確;由于生態系統中的種群數量是變動的,所以生產量、生物量不是一成不變的,D項正確。9.下列關于生態系統能量流動的敘述,錯誤的是()A.某一營養級的糞便中的能量屬于上一營養級流入分解者的能量B.恒溫動物因消耗更多能量用于維持體溫,故其能量傳遞效率小于變溫動物C.生態系統必須不斷地從外界輸入能量才能維持其正常功能D.某一營養級呼吸消耗量在同化量中所占比例越少,生物量增加就越少答案D解析某一營養級的糞便中的能量屬于上一營養級的同化量中流入分解者的能量,A項正確;恒溫動物因消耗更多能量用于維持體溫,故其能量傳遞效率小于變溫動物,B項正確;生態系統的能量流動是單向的、逐級遞減的,需要不斷地給生態系統補充能量才能維持生態系統的正常功能,C項正確;某一營養級呼吸消耗量在同化量中所占比例越少,則用于生長和繁殖的能量越多,生物量增加就越多,D項錯誤。10.下圖表示某生態系統一年內CO2的釋放和消耗狀況(相對量)。下列有關敘述正確的是()A.該生態系統中生產者的凈光合作用量可用④-①表示B.若②的量減少,則該生態系統消費者死亡率降低C.該生態系統中消費者同化量的多少可用③表示D.該生態系統一年內積累有機物的量可用④-②表示答案A解析該生態系統中生產者的凈光合作用量=生產者光合作用消耗CO2量-生產者呼吸作用釋放CO2量,可用④-①表示,A項正確;分解者能分解生產者和消費者的遺體殘骸及消費者的排泄物等,因此②的量減少,不能說明該生態系統消費者死亡率降低,B項錯誤;消費者的同化量一部分用于自身生長和繁殖,一部分通過呼吸作用散失,因此該生態系統中消費者同化量的多少不可用③表示,C項錯誤;該生態系統一年內積累有機物的量可用④-①-②-③表示,D項錯誤。11.如圖是生態系統能量流動過程示意圖。據圖回答下列問題。(1)從生態系統組成成分來看,E屬于,陽光、熱能、空氣等屬于。

(2)B屬于第營養級,C屬于(填“初級”或“次級”)消費者。

(3)由圖可知,能量流動具有兩個明顯的特點,即、。生態系統的能量通過各種生物的以熱能形式散失。

答案(1)分解者非生物成分(2)二次級(3)單向流動逐級遞減呼吸作用解析(1)從生態系統組成成分來看,E屬于分解者;陽光、熱能、空氣等屬于非生物成分。(2)B為初級消費者,屬于第二營養級,C為次級消費者。(3)能量流動具有兩個明顯的特點,即單向流動、逐級遞減,生態系統的能量通過各種生物的呼吸作用以熱能形式散失。關鍵能力提升練12.下圖甲表示某生態系統的能量金字塔,P為生產者,Q1為初級消費者,Q2為次級消費者。圖乙是對圖甲中的各營養級所含能量進行的分類剖析(注:圖乙中a、a1、a2表示上一年留下來的能量,e、e1、e2表示呼吸消耗量),其中分析錯誤的是()A.b和d之一可代表生產者傳遞給分解者的能量B.c1表示初級消費者中被次級消費者所同化的能量C.初級消費者產生的糞便中所含的能量不包含在c中D.若一個生態系統的營養級越多,消耗的能量就越多,人類可利用的能量就越少答案D解析圖乙中a、a1、a2表示上一年留下來的能量,e、e1、e2表示呼吸消耗量,c、c1、c2表示流向下一營養級的能量,b、b1、b2和d、d1、d2表示未被利用的能量和流向分解者的能量。b和d之一可代表生產者傳遞給分解者的能量,A項正確;c1表示初級消費者中被次級消費者所同化的能量,B項正確;初級消費者產生的糞便中所含的能量不屬于其所同化的能量,即不包含在c中,C項正確;一個生態系統的營養級越多,食物網越復雜,人類可利用的各營養級的生物也就越多,所以人類可利用的能量并不一定隨營養級的增多而減少,D項錯誤。13.下表是美國的生態學家H.T.Odum對佛羅里達州的銀泉生態系統營養級和能量流動的調查結果[單位:102kJ/(m2·a)]。表中的①②③④分別表示不同的營養級,⑤為分解者。表中NP=GP-R。下列敘述中錯誤的是()生物成分生物同化作用所固定的能量(GP)生物體貯存著的能量(NP)生物呼吸消耗的能量(R)①15.912.6813.23②871.27369.69501.58③0.880.340.54④141.2062.0779.13⑤211.8519.26192.59A.能量在第三、四營養級間的傳遞效率約為5.5%B.該生態系統中的食物網可表示為C.調查結果顯示該生態系統的生物量在增大D.⑤代表的生物體內貯藏著的能量(NP)屬于次級生產量答案B解析能量在第三營養級(①)和第四營養級(③)間的傳遞效率為0.88÷15.91×100%≈5.5%,A項正確;由表中GP數據可知,能量沿各營養級流動,逐級遞減,其流動的渠道應為②→④→①→③,同一營養級有不同種群,所以構成的捕食食物鏈不止一條,但⑤是分解者,不是捕食食物鏈中的成分,B項錯誤;由于系統呼吸消耗總量為(13.23+501.58+0.54+79.13+192.59)=787.07×102[kJ/(m2·a)],小于系統的能量輸入量(光合作用固定總能量),故該生態系統的生物量在增大,C項正確;⑤為分解者,其GP來源于①②③④的殘枝敗葉、遺體殘骸、糞便等,所以其生物體內貯藏著的能量(NP)屬于次級生產量,D項正確。14.在一條捕食食物鏈中,甲、乙分別屬于第二、第三個營養級。甲到乙的能量傳遞效率是指乙的同化量占甲同化量的比例。下列敘述正確的是()A.甲是否是變溫動物,會影響甲到乙的能量傳遞效率B.乙是否是恒溫動物,會影響甲到乙的能量傳遞效率C.甲的生物量越大,甲到乙的能量傳遞效率越高D.乙的次級生產量越大,甲到乙的能量傳遞效率越高答案A解析甲屬于第二營養級即植食性動物,甲若為變溫動物,則不需要維持體溫恒定,呼吸量相對較小,凈次級生產量相對較大,會影響能量傳遞效率,A項正確;乙是否為恒溫動物影響乙向下一營養級的能量傳遞效率,B項錯誤;生物量與能量傳遞的效率不呈正相關,C項錯誤;除次級生產量外,能量傳遞效率還與呼吸量有關,即次級生產量與能量傳遞效率之間不呈正相關,D項錯誤。15.下面圖甲為某自然保護區地震后,在人為干預下恢復過程的能量流動圖[單位:103kJ/(m2·a)],圖乙為能量流經植食動物的圖示。回答下列問題。(1)圖甲中的次級生產者有,肉食動物糞便中的能量屬于圖中數值為的箭頭。

(2)在這場地震中動物受到的影響較大。

(3)流入該生態系統的總能量為×103kJ/(m2·a),第一營養級到第二營養級的能量傳遞效率為%(保留1位小數)。

(4)圖乙中可表示植食動物的凈次級生產量,圖乙中還缺少的內容是。

答案(1)植食動物、肉食動物、分解者0.5(2)肉食(3)11712.7(4)CB→呼吸散失解析(1)次級生產者包括消費者和分解者,在圖甲中的次級生產者有植食動物、肉食動物、分解者。肉食動物糞便中的能量屬于植食動物的同化量,流向分解者,即圖中數值為0.5的箭頭。(2)根據計算,有機物輸入肉食動物的能量數值為5×103kJ/(m2·a),在這場地震中肉食動物受到的影響比植食動物大。(3)流入該生態系統的總能量包括生產者固定的太陽能[110×103kJ/(m2·a)]和有機物輸入植食動物和肉食動物的能量[7×103kJ/(m2·a)],共計117×103kJ/(m2·a)。第一營養級到第二營養級的能量傳遞效率為14/110×100%≈12.7%。(4)圖乙中B可表示植食動物的同化量,C可表示植食動物的凈次級生產量,D可表示流向分解者的能量,圖乙中還缺少的內容是B→呼吸散失。16.生態農莊是集種植、養殖、旅游觀光于一體的新興農業模式,下圖是某農莊生態系統結構